JP5466393B2 - TFT array inspection method and TFT array inspection apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、液晶基板等の製造過程等で行われるTFTアレイ検査に関し、特に、TFTアレイ検査する際のTFTアレイ駆動に関する。   The present invention relates to a TFT array inspection performed in a manufacturing process of a liquid crystal substrate or the like, and more particularly, to a TFT array drive when performing a TFT array inspection.

液晶基板や有機EL基板等のTFTアレイが形成された半導体基板の製造過程では、製造過程中にTFTアレイ検査工程を含み、このTFTアレイ検査工程において、TFTアレイの欠陥検査が行われている。   In the manufacturing process of a semiconductor substrate on which a TFT array such as a liquid crystal substrate or an organic EL substrate is formed, a TFT array inspection process is included in the manufacturing process, and a defect inspection of the TFT array is performed in this TFT array inspection process.

TFTアレイは、例えば液晶表示装置の画素電極を選択するスイッチング素子として用いられる。TFTアレイを備える基板は、例えば、走査線として機能する複数本のゲートラインが平行に配設されると共に、信号線として機能する複数本のソースラインがゲートラインに直交して配設され、両ラインが交差する部分の近傍にTFT(Thin film transistor)が配設され、このTFTに画素電極が接続される。   The TFT array is used as a switching element for selecting a pixel electrode of a liquid crystal display device, for example. In a substrate including a TFT array, for example, a plurality of gate lines functioning as scanning lines are disposed in parallel, and a plurality of source lines functioning as signal lines are disposed orthogonal to the gate lines. A TFT (Thin Film Transistor) is disposed in the vicinity of a portion where the lines intersect, and a pixel electrode is connected to the TFT.

液晶表示装置は、上記したTFTアレイが設けられた基板と対向基板との間に液晶層を挟むことで構成され、対向基板が備える対向電極と画素電極との間に画素容量が形成される。画素電極には、上記の画素容量以外に付加容量(Cs)が接続される。この付加容量(Cs)の一方は画素電極に接続され、他方は共通ラインあるいはゲートラインに接続される。共通ラインに接続される構成のTFTアレイはCs on Com型TFTアレイと呼ばれ、ゲートラインに接続される構成のTFTアレイはCs on Gate型TFTアレイと呼ばれる。   The liquid crystal display device is configured by sandwiching a liquid crystal layer between a substrate provided with the TFT array described above and a counter substrate, and a pixel capacitor is formed between the counter electrode and the pixel electrode provided in the counter substrate. In addition to the pixel capacitor, an additional capacitor (Cs) is connected to the pixel electrode. One of the additional capacitors (Cs) is connected to the pixel electrode, and the other is connected to the common line or the gate line. A TFT array configured to be connected to the common line is referred to as a Cs on Com type TFT array, and a TFT array configured to be connected to the gate line is referred to as a Cs on Gate type TFT array.

このTFTアレイにおいて、走査線(ゲートライン)や信号線(ソースライン)の断線、走査線(ゲートライン)と信号線(ソースライン)の短絡、画素を駆動するTFTの特性不良による画素欠陥等の欠陥検査は、例えば、対向電極を接地し、ゲートラインの全部あるいは一部に、例えば、−15V〜+15Vの直流電圧を所定間隔で印加し、ソースラインの全部あるいは一部に検査信号を印加することによって行っている。(例えば、特許文献1の従来技術。)   In this TFT array, a scanning line (gate line) or a signal line (source line) is disconnected, a scanning line (gate line) and a signal line (source line) are short-circuited, or a pixel defect due to a characteristic defect of a TFT driving a pixel. In the defect inspection, for example, the counter electrode is grounded, a DC voltage of, for example, −15 V to +15 V is applied to all or part of the gate line at a predetermined interval, and an inspection signal is applied to all or part of the source line. By doing that. (For example, the prior art of patent document 1.)

TFTアレイ検査装置は、TFTアレイに検査用の駆動信号を入力し、そのときの電位状態を検出することで欠陥検出を行うことができる。   The TFT array inspection apparatus can detect a defect by inputting a driving signal for inspection to the TFT array and detecting the potential state at that time.

TFTアレイには、その製造プロセス中に様々な欠陥が発生する可能性がある。画素電極の欠陥として、例えば画素電極とソースラインとの間に短絡欠陥(S−DSshort)、画素電極とゲートラインとの間に短絡欠陥(G−DSshort)が知られている。また、画素電極とTFTとの間の断線欠陥(D−open)が知られている。   Various defects can occur in a TFT array during its manufacturing process. As a defect of the pixel electrode, for example, a short-circuit defect (S-DSshort) is known between the pixel electrode and the source line, and a short-circuit defect (G-DSshort) is known between the pixel electrode and the gate line. Further, a disconnection defect (D-open) between the pixel electrode and the TFT is known.

また、上記した各画素電極における欠陥の他に、隣接する画素電極間で生じる隣接欠陥と呼ばれるものがある。この隣接欠陥として、横方向で隣接する画素電極間の欠陥(横PPと呼ばれる)、縦方向で隣接する画素電極間の欠陥(縦PPと呼ばれる)、隣接するソースライン間の短絡(S−Sshortと呼ばれる)、隣接するゲートライン間の短絡(G−Gshortと呼ばれる)が知られている。   In addition to the above-described defects in each pixel electrode, there is a so-called adjacent defect that occurs between adjacent pixel electrodes. As this adjacent defect, a defect between pixel electrodes adjacent in the horizontal direction (referred to as horizontal PP), a defect between pixel electrodes adjacent in the vertical direction (referred to as vertical PP), and a short circuit between adjacent source lines (S-Sshort) Short circuit between adjacent gate lines (referred to as G-Gshort) is known.

図6は横方向の隣接欠陥を説明するための図である。図6中の破線は、横方向で隣接する画素電極12eoと12eeと間の短絡欠陥(横PP)と、横方向で隣接するソースラインSloとSleとの間の短絡欠陥(S−Sshort)をそれぞれ示している。なお、図6において、符号11はTFTを示し、符号12が画素電極を示し、符号13は付加容量を示し、符号14はゲートラインを示し、符号15はソースラインを示し、各符号に付与した添え字の“o”と“e”は隣接するゲートラインあるいはソースラインを示し、“oo”はゲートラインGloとソースラインSloが交差する点を示し、“oe”はゲートラインGloとソースラインSleが交差する点を示し、“eo”はゲートラインGleとソースラインSloが交差する点を示し、“ee”はゲートラインGleとソースラインSleが交差する点を示している。   FIG. 6 is a view for explaining adjacent defects in the horizontal direction. The broken lines in FIG. 6 indicate a short-circuit defect (lateral PP) between the pixel electrodes 12eo and 12ee adjacent in the horizontal direction and a short-circuit defect (S-Sshort) between the source lines Slo and Sle adjacent in the horizontal direction. Each is shown. In FIG. 6, reference numeral 11 denotes a TFT, reference numeral 12 denotes a pixel electrode, reference numeral 13 denotes an additional capacitor, reference numeral 14 denotes a gate line, reference numeral 15 denotes a source line, and each reference numeral is given. Subscripts “o” and “e” indicate adjacent gate lines or source lines, “oo” indicates a point where the gate line Glo and the source line Slo intersect, and “oe” indicates the gate line Glo and the source line Sle. “Eo” indicates a point where the gate line Gle and the source line Slo intersect, and “ee” indicates a point where the gate line Gle and the source line Sle intersect.

電子線を用いたTFTアレイ検査装置では、ピクセル(ITO電極)に対して電子線を照射し、この電子線照射によって放出される二次電子を検出することによって、ピクセル(ITO電極)に印加された電圧波形を二次電子波形に変えて、信号によるイメージ化し、これによってTFTアレイの電気的検査を行っている。   In a TFT array inspection apparatus using an electron beam, the pixel (ITO electrode) is irradiated with an electron beam, and secondary electrons emitted by this electron beam irradiation are detected and applied to the pixel (ITO electrode). The voltage waveform is changed to a secondary electron waveform and imaged by a signal, whereby the TFT array is electrically inspected.

図6に示す横方向の隣接欠陥の内で、ソースラインを挟んで隣接する画素電極12eoと12eeと間の短絡欠陥(横PP)に生じる隣接欠陥を検査する駆動パターンとしては、例えば、図7に示す例がある。図7(a)、(b)はソースラインを挟んで隣接する画素電極の短絡欠陥を検出するためにそれぞれ隣接するソースラインに印加するソース信号例(図中の実線で示す)を示している。図8はこの駆動パターンによって形成される画素電極の電位分布を示している。   Among the adjacent defects in the horizontal direction shown in FIG. 6, as a drive pattern for inspecting an adjacent defect generated in a short-circuit defect (lateral PP) between adjacent pixel electrodes 12eo and 12ee across the source line, for example, FIG. There is an example. FIGS. 7A and 7B show examples of source signals (indicated by solid lines in the figure) applied to adjacent source lines in order to detect short-circuit defects between adjacent pixel electrodes across the source line. . FIG. 8 shows the potential distribution of the pixel electrode formed by this drive pattern.

図7の区間SAにおいて、図7(a)のソース信号Soは、図6中のTFT11oo,11oeを介して画素電極12oo,12eoに対して「+10V」を印加し、図7(b)のソース信号Seは、図6中のTFT11oe,11eeを介して画素電極12oe,12eeに対して「-10V」を印加する。電圧印加はゲート信号G(図7(d)の+20V)によってゲートをオンとして行われる。図7(a),(b)において破線で示す信号は各画素電極の電圧を示している。各画素電極の電圧検出は、ゲート信号Gに負電圧(図7では-15V)を印加してゲートをオフとする期間内に設定した計測期間において行う。   In the section SA of FIG. 7, the source signal So of FIG. 7A applies “+10 V” to the pixel electrodes 12oo and 12eo via the TFTs 11oo and 11oe in FIG. As the source signal Se, “−10 V” is applied to the pixel electrodes 12oe and 12ee via the TFTs 11oe and 11ee in FIG. The voltage is applied with the gate turned on by a gate signal G (+20 V in FIG. 7D). 7A and 7B, the signal indicated by the broken line indicates the voltage of each pixel electrode. The voltage detection of each pixel electrode is performed during a measurement period set within a period in which a negative voltage (-15 V in FIG. 7) is applied to the gate signal G and the gate is turned off.

隣接する画素電極には、上記の区間SAの正負と入れ替えた区間SBの駆動パターンの検査信号が交互に印加される。   The inspection signal of the drive pattern in the section SB interchanged with the positive and negative of the section SA is alternately applied to adjacent pixel electrodes.

隣接欠陥が無い場合には、ソースラインを挟んで隣接する画素電極の内で、一方の画素電極には“+電圧”(図7(a)の例では「+10V」)が印加され、他方の画素電極には“−電圧”(図7(b)の例では「-10V」)が印加される。   When there is no adjacent defect, “+ voltage” (“+10 V” in the example of FIG. 7A) is applied to one of the pixel electrodes adjacent to each other across the source line, and the other A “−voltage” (“−10 V” in the example of FIG. 7B) is applied to the pixel electrode.

隣接欠陥が有る場合には、一方の画素電極には“+電圧”(図7(a)の例では「+10V」)が印加され、他方の画素電極には“−電圧”(図7(b)の例では「-10V」)が印加されるが、ソースラインを挟んで隣接する画素電極は短絡しているため、両画素電極の電位はTFTのI−V特性によるチャージ速度の差によって、図7(c)に示すように、負電位のVas、Vbsにチャージされる。   When there is an adjacent defect, “+ voltage” (“+10 V” in the example of FIG. 7A) is applied to one pixel electrode, and “−voltage” (FIG. 7 ( In the example of b), “−10 V”) is applied, but since the adjacent pixel electrodes across the source line are short-circuited, the potential of both pixel electrodes is due to the difference in charge rate due to the IV characteristics of the TFT. As shown in FIG. 7C, the negative potentials Vas and Vbs are charged.

欠陥判定は、上記した駆動パターンを入れ替えて得られる2つの画素電極の電位分布について、同じ画素電極の電圧を加算して画素電極の電位分布を求め、この電位分布に基づいて行うことができる。図8(a)は隣接欠陥が無い場合の例を示している。   The defect determination can be performed based on the potential distribution of the two pixel electrodes obtained by switching the drive patterns described above to obtain the potential distribution of the pixel electrodes by adding the voltages of the same pixel electrodes. FIG. 8A shows an example when there is no adjacent defect.

駆動パターンは、ソースラインを挟んで隣接する画素電極に印加される電圧は逆符号で絶対値が等しい関係にあると共に、時系列で逆の関係に入れ替えるため、時系列で隣り合う2つの計測期間で検出される電位分布は、符号が逆で絶対値が等しい電位の関係となる。   In the driving pattern, the voltages applied to the pixel electrodes adjacent to each other across the source line have the opposite sign and the absolute value are equal, and the two patterns are adjacent to each other in the time series in order to reverse the relation in the time series. The potential distribution detected in (1) has a relationship of potentials having opposite signs and equal absolute values.

図8(a)中の電位分布A(ソースラインSloに対応する電位Vaoの“+”分布、およびソースラインSleに対応する電位Vaeの“−”分布)と、電位分布B(ソースラインSloに対応する電位Vboの“−”分布、およびソースラインSleに対応する電位Vbeの“+”分布)とを加算すると、何れの画素電極も“零電位”となる。   In FIG. 8A, the potential distribution A ("+" distribution of the potential Vao corresponding to the source line Slo and "-" distribution of the potential Vae corresponding to the source line Sle) and the potential distribution B (to the source line Slo). When the “−” distribution of the corresponding potential Vbo and the “+” distribution of the potential Vbe corresponding to the source line Sle) are added, any pixel electrode becomes “zero potential”.

他方、図8(b)は隣接欠陥がある場合の例を示している。ソースラインを挟んで隣接する画素電極が短絡している場合には、短絡している画素電極の電位は同電位となり、隣接欠陥が無い画素電極の電位とは異なる電位となる。そのため、図8(b)中の電位分布Aと電位分布Bとを加算すると、隣接欠陥がある画素電極の電位は“零電位”以外の所定の電位(電位Vas、電位Vbs)となる。通常、電位Vasと電位Vbsは同電位となる。隣接欠陥が無い場合には加算した電位は“零電位”となるため、“零電位”以外の所定の電位の画素電極を抽出することによって、隣接欠陥した画素電極を検出することができる。   On the other hand, FIG. 8B shows an example where there is an adjacent defect. When adjacent pixel electrodes are short-circuited across the source line, the short-circuited pixel electrode has the same potential, which is different from the potential of the pixel electrode without adjacent defects. Therefore, when the potential distribution A and the potential distribution B in FIG. 8B are added, the potential of the pixel electrode having the adjacent defect becomes a predetermined potential (potential Vas, potential Vbs) other than “zero potential”. Usually, the potential Vas and the potential Vbs are the same. When there is no adjacent defect, the added potential is “zero potential”, and therefore, by extracting a pixel electrode having a predetermined potential other than “zero potential”, the pixel electrode having the adjacent defect can be detected.

ソースラインを挟んで隣接する画素電極が短絡している場合に、画素電極の電位が“零電位”とならない理由はTFTのI−V特性に起因する。隣接する画素電極が短絡しているときの電位の形成について図9を用いて説明する。   The reason why the potential of the pixel electrode does not become “zero potential” when the adjacent pixel electrodes across the source line are short-circuited is due to the IV characteristics of the TFT. The formation of a potential when adjacent pixel electrodes are short-circuited will be described with reference to FIG.

図9(a)はTFTのI−V特性を模式的に示している。このI−V特性は横軸にTFTのゲートとソース間の電圧VG-Sを示し、縦軸にドレイン電流Idを示している。ドレイン電流は画素電極が形成する容量に電流を供給して画素電極を所定電圧とする。また、図9(b)は隣接する画素電極において、共に0Vの状態から一方の画素電極に+10Vを印加し他方の画素電極に-10Vを印加するときの電位変化を模式的に示している。   FIG. 9A schematically shows the IV characteristics of the TFT. In this IV characteristic, the horizontal axis indicates the voltage VG-S between the gate and the source of the TFT, and the vertical axis indicates the drain current Id. The drain current supplies a current to a capacitor formed by the pixel electrode, thereby setting the pixel electrode to a predetermined voltage. FIG. 9B schematically shows a potential change when adjacent pixel electrodes are applied with + 10V to one pixel electrode and −10V to the other pixel electrode from the state of 0V. .

隣接欠陥を有した画素電極は同時にチャージされるが、画素電極の容量のチャージ速度はドレイン電流の大小に依存し、ドレイン電流の大きな画素電極は速くチャージされる。そのため、隣接欠陥の画素電極の電位には零電位から偏りが生じることになる。   The pixel electrodes having adjacent defects are charged at the same time, but the charge rate of the capacitance of the pixel electrode depends on the magnitude of the drain current, and the pixel electrode having a large drain current is charged quickly. Therefore, the potential of the pixel electrode of the adjacent defect is biased from zero potential.

ゲート電圧を+20Vとした場合には、+10Vが印加された画素電極のVG-Sは10Vとなり、-10Vが印加された画素電極のVG-Sは30Vとなる。このVG-Sの差によってドレイン電流に大小が生じるため、VG-Sが大きな画素電極はVG-Sが小さな画素電極よりも早く所定電位にチャージされる。図9(b)の破線aはVG-Sが大きな画素電極の電位変化を示し、図9(b)の破線bはVG-Sが小さな画素電極の電位変化を示している。この電位変化の差によって、隣接する画素電極の電位は図9(b)の実線cで示すように“零電位”から一方の電位圧側(ここでは−側の電位側)に偏ることになる。+10Vと-10Vとを同時に印加した場合には、隣接欠陥を有する画素電極の電位は約-2V〜-3V程度となる。
特開平5−307192号公報
When the gate voltage is + 20V, VG-S of the pixel electrode to which + 10V is applied is 10V, and VG-S of the pixel electrode to which -10V is applied is 30V. Since the difference in VG-S causes the magnitude of the drain current, a pixel electrode having a large VG-S is charged to a predetermined potential earlier than a pixel electrode having a small VG-S. A broken line a in FIG. 9B indicates a change in potential of the pixel electrode having a large VG-S, and a broken line b in FIG. 9B indicates a change in potential of the pixel electrode having a small VG-S. Due to this difference in potential change, the potential of the adjacent pixel electrode is biased from “zero potential” to one potential pressure side (here, the − side potential side) as shown by a solid line c in FIG. 9B. When + 10V and -10V are applied simultaneously, the potential of the pixel electrode having an adjacent defect is about -2V to -3V.
JP-A-5-307192

ソースラインを挟んだ隣接欠陥の画素電極の電位は、+チャージと−チャージのチャージ速度の差によって定まるため、正常な画素電極の電位と隣接欠陥の画素電極の電位との電位差は小さく、画像処理によって電位差を検出することは難しいという問題がある。   Since the potential of the pixel electrode of the adjacent defect across the source line is determined by the difference in charge rate between + charge and −charge, the potential difference between the potential of the normal pixel electrode and the potential of the pixel electrode of the adjacent defect is small. Therefore, it is difficult to detect the potential difference.

そこで、本発明は上記課題を解決して、TFTアレイ検査において、ソースラインを挟む画素電極の隣接欠陥の検出感度を高めることを目的とし、隣接欠陥を有する画素電極と正常な画素電極との電位差を高めることを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to increase the detection sensitivity of adjacent defects of pixel electrodes sandwiching a source line in TFT array inspection, and the potential difference between pixel electrodes having adjacent defects and normal pixel electrodes. The purpose is to increase.

本発明は、TFT基板のTFTアレイに対して電圧を印加し、電子線照射により得られる二次電子を検出することによって得られる各画素電極の電位の分布に基づいてTFTアレイの欠陥を検査するTFT基板の検査において、ソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出するものであり、検査方法の態様と検査装置の態様とすることができる。 The present invention inspects defects in a TFT array based on the distribution of potentials of each pixel electrode obtained by applying a voltage to the TFT array on the TFT substrate and detecting secondary electrons obtained by electron beam irradiation. In the inspection of the TFT substrate, a short-circuit defect between pixel electrodes adjacent to each other with the source line interposed therebetween is detected, which can be an inspection method aspect and an inspection apparatus aspect.

本発明のTFT基板の検査方法の態様は、TFTアレイのソースラインを挟んで隣接する画素電極列に異なる電圧を印加する駆動パターンを用い、この駆動パターンによって得られる画素電極の電位分布によって、隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する。   The aspect of the TFT substrate inspection method of the present invention uses a drive pattern in which different voltages are applied to adjacent pixel electrode rows across the source line of the TFT array, and the adjacent potential distribution of the pixel electrode obtained by this drive pattern A short-circuit defect between pixel electrodes to be detected is detected.

本発明の検査方法に用いる駆動パターンは、隣接する画素電極列の一方の画素電極列のみに負電圧を印加する検査信号のパターンである。この負電圧の印加によって、隣接する画素電極列の他方の画素電極列において短絡欠陥する画素電極を負電位側に強制的にオフセットさせる。これによって、隣接欠陥を有する画素電極の電位と正常な画素電極の電位との電位差を大きくし、ソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥の検出を容易とする。   The drive pattern used in the inspection method of the present invention is an inspection signal pattern in which a negative voltage is applied only to one of the adjacent pixel electrode columns. By applying this negative voltage, a pixel electrode having a short circuit defect in the other pixel electrode row of the adjacent pixel electrode rows is forcibly offset to the negative potential side. This increases the potential difference between the potential of the pixel electrode having an adjacent defect and the potential of a normal pixel electrode, and facilitates detection of a short-circuit defect between adjacent pixel electrodes across the source line.

本発明のTFT基板の検査方法に用いる駆動パターンは、ソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して、他方の画素電極列に正電圧を印加し一方の画素電極列に第1の負電圧を印加する第1の期間と、一方の画素電極列のみに第1の負電圧よりも負側の第2の負電圧を印加する第2の期間の2つの期間を時系列に有し、駆動パターンの検査信号をソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して極性を入れ替えて交互に印加する。第2の期間で取得される各画素電極の電位の分布を画素電極毎に加算し、加算した電位の分布において、短絡欠陥した隣接する画素電極の電位を正常な画素電極の電位よりも負電位側に偏らせ、正常状態における電位と比較することによってソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する。 The driving pattern used in the TFT substrate inspection method of the present invention is such that a positive voltage is applied to the other pixel electrode column and a first negative voltage is applied to one pixel electrode column with respect to the pixel electrode column adjacent along the source line And a second period in which a second negative voltage that is more negative than the first negative voltage is applied to only one pixel electrode column in time series, A pattern inspection signal is alternately applied to the pixel electrode columns adjacent to each other along the source line while changing the polarity . The potential distribution of each pixel electrode acquired in the second period is added for each pixel electrode, and in the potential distribution thus added, the potential of the adjacent pixel electrode having a short circuit defect is more negative than the potential of the normal pixel electrode. A short-circuit defect between adjacent pixel electrodes across the source line is detected by biasing to the side and comparing with the potential in the normal state .

また、画素電極列に印加する電圧はTFTアレイのソースラインの電圧であり、第1の期間において、TFTアレイのゲートラインに正電圧を印加することによってTFTをオンとしてソースラインに電圧を印加し、第2の期間において、TFTアレイのゲートラインに負電圧を印加することによってTFTをオフとし、一方の画素電極列のTFTアレイのソースラインに第2の負電圧を印加する。 The voltage applied to the pixel electrode array is the voltage of the source line of the TFT array. In the first period, the positive voltage is applied to the gate line of the TFT array to turn on the TFT and apply the voltage to the source line. In the second period, the TFT is turned off by applying a negative voltage to the gate line of the TFT array, and the second negative voltage is applied to the source line of the TFT array of one pixel electrode column.

本発明のTFT基板の検査装置は、TFT基板のTFTアレイに対して電圧を印加し、当該電圧印加による電圧状態を電子線照射により得られる二次電子によって検出し、TFTアレイの欠陥を検査するTFT基板の検査装置であり、TFT基板に電子線を照射する電子線源と、TFT基板から放出される二次電子を検出する検出器と、TFT基板のTFTアレイに検査信号を生成し印加する検査信号生成部と、検出器の検出信号に基づいて駆動パターンによって得られる画素電極の電位分布によって、隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する欠陥検出部とを備える。   The TFT substrate inspection apparatus of the present invention applies a voltage to the TFT array of the TFT substrate, detects the voltage state due to the voltage application by secondary electrons obtained by electron beam irradiation, and inspects defects in the TFT array. A TFT substrate inspection device that generates and applies an inspection signal to a TFT array on an TFT substrate, an electron beam source that irradiates the TFT substrate with an electron beam, a detector that detects secondary electrons emitted from the TFT substrate. An inspection signal generation unit and a defect detection unit that detects a short-circuit defect between adjacent pixel electrodes based on a potential distribution of the pixel electrode obtained by a drive pattern based on a detection signal of the detector.

検査信号生成部は、TFTアレイのソースラインを挟んで隣接する画素電極列に異なる電圧を印加する駆動パターンの検査信号を生成する。この駆動パターンは、隣接する画素電極列の一方の画素電極列のみに負電圧を印加し、この負電圧の印加によって、隣接する画素電極列の他方の画素電極列において短絡欠陥する画素電極を負電位側に強制的にオフセットさせることによって、ソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する。   The inspection signal generation unit generates an inspection signal of a drive pattern that applies different voltages to adjacent pixel electrode rows across the source line of the TFT array. In this driving pattern, a negative voltage is applied only to one pixel electrode column of an adjacent pixel electrode column, and a pixel electrode that is short-circuited defective in the other pixel electrode column of the adjacent pixel electrode column is negatively applied. By forcibly offset to the potential side, a short circuit defect between adjacent pixel electrodes across the source line is detected.

駆動パターンは、ソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して、他方の画素電極列に正電圧を印加し一方の画素電極列に第1の負電圧を印加する第1の期間と、前記一方の画素電極列のみに前記第1の負電圧よりも負側の第2の負電圧を印加する第2の期間の2つの期間を時系列に有する。 Driving patterns, to the pixel electrode column adjacent along the source line, a first period for applying the first negative voltage to one of the pixel electrode array by applying a positive voltage to the other of the pixel electrode array, wherein Two periods of a second period in which a second negative voltage that is more negative than the first negative voltage is applied to only one pixel electrode column are arranged in time series.

検査信号生成部は、TFT駆動パターンの検査信号をソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して交互に印加する。欠陥検出部は、第2の期間で取得される各画素電極の電位を画素電極毎に加算し、加算した電位の電位分布において、短絡欠陥した隣接する画素電極の電位を正常な画素電極の電位よりも負電位側に偏らせることによって、ソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する。   The inspection signal generation unit alternately applies the inspection signal of the TFT drive pattern to the adjacent pixel electrode columns along the source line. The defect detection unit adds the potential of each pixel electrode acquired in the second period for each pixel electrode, and in the potential distribution of the added potential, the potential of the adjacent pixel electrode having a short-circuit defect is the normal pixel electrode potential. By biasing to the negative potential side, a short-circuit defect between adjacent pixel electrodes across the source line is detected.

また、画素電極列に印加する電圧はTFTアレイのソースラインの電圧であり、検査信号生成部は、第1の期間において、TFTアレイのゲートラインに正電圧を印加することによってTFTをオンとして前記ソースラインに電圧を印加し、第2の期間において、TFTアレイのゲートラインに負電圧を印加することによってTFTをオフとし、一方の画素電極列のTFTアレイのソースラインに第2の負電圧を印加する。
The voltage applied to the pixel electrode array is the voltage of the source line of the TFT array, and the inspection signal generation unit turns on the TFT by applying a positive voltage to the gate line of the TFT array in the first period. A voltage is applied to the source line, and in the second period, the TFT is turned off by applying a negative voltage to the gate line of the TFT array, and a second negative voltage is applied to the source line of the TFT array of one pixel electrode column. Apply.

本発明によれば、ソースラインを挟む画素電極において、隣接欠陥を有する画素電極と正常な画素電極との電位差を高め、隣接欠陥の検出感度を高めることができる。   According to the present invention, in the pixel electrode sandwiching the source line, the potential difference between the pixel electrode having the adjacent defect and the normal pixel electrode can be increased, and the detection sensitivity of the adjacent defect can be increased.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明のTFTアレイ検査装置の概略図である。TFTアレイ検査装置1は、TFT基板10にアレイ検査用の検査信号を生成する検査信号生成部4と、検査信号生成部4で生成した検査信号をTFT基板10に印加するプローバ8と、TFT基板の電圧印加状態を検出する機構(2,3,5)と、検出信号に基づいてTFTアレイの欠陥を検出する欠陥検出部6を備える。   FIG. 1 is a schematic view of a TFT array inspection apparatus of the present invention. The TFT array inspection apparatus 1 includes an inspection signal generation unit 4 that generates an inspection signal for array inspection on the TFT substrate 10, a prober 8 that applies the inspection signal generated by the inspection signal generation unit 4 to the TFT substrate 10, and a TFT substrate. A mechanism (2, 3, 5) for detecting the voltage application state of the TFT and a defect detector 6 for detecting a defect of the TFT array based on the detection signal.

プローバ8は、プローブピン(図示していない)が設けられたプローバフレームを備える。プローバ8は、TFT基板10上に載置する等によってプローブピンをTFT基板10上に形成した電極に接触させ、検査信号生成部4で生成した検査信号をTFTアレイに印加する。   The prober 8 includes a prober frame provided with probe pins (not shown). The prober 8 brings the probe pin into contact with the electrode formed on the TFT substrate 10 by placing it on the TFT substrate 10 or the like, and applies the inspection signal generated by the inspection signal generation unit 4 to the TFT array.

TFT基板の電圧印加状態を検出する機構は種々の構成とすることができる。図1に示す構成は、電子線による検出構成であり、TFT基板10上に電子線を照射する電子線源2、照射された電子線によってTFT基板10から放出される二次電子を検出する二次電子検出器3、二次電子検出器3の検出信号を信号処理してTFT基板10上の電位状態を検出する信号処理部5等を備える。   The mechanism for detecting the voltage application state of the TFT substrate can have various configurations. The configuration shown in FIG. 1 is a detection configuration using an electron beam. An electron beam source 2 that irradiates an electron beam on the TFT substrate 10 and a secondary electron that detects secondary electrons emitted from the TFT substrate 10 by the irradiated electron beam. The secondary electron detector 3 and the secondary electron detector 3 are provided with a signal processing unit 5 that performs signal processing on detection signals from the secondary electron detector 3 and detects a potential state on the TFT substrate 10.

電子線が照射されたTFTアレイは、印加された検査信号の電圧に応じた二次電子を放出するため、この二次電子を検出することによって、TFTアレイの電位状態を検出することができる。   Since the TFT array irradiated with the electron beam emits secondary electrons corresponding to the voltage of the applied inspection signal, the potential state of the TFT array can be detected by detecting the secondary electrons.

欠陥検出部6は、信号処理部5で取得したTFTアレイの電位状態に基づいて、正常状態における電位状態と比較することによってTFTアレイの欠陥を検出する。   The defect detection unit 6 detects defects in the TFT array by comparing with the potential state in the normal state based on the potential state of the TFT array acquired by the signal processing unit 5.

検査信号生成部4は、TFT基板10上に形成されるTFTアレイを駆動する検査信号の検査パターンを生成する。この検査パターンについては後述する。   The inspection signal generation unit 4 generates an inspection signal inspection pattern for driving the TFT array formed on the TFT substrate 10. This inspection pattern will be described later.

走査制御部9は、TFT基板10上のTFTアレイの検査位置を走査するために、ステージ7や電子線源2を制御する。ステージ7は、載置するTFT基板10をXY方向に移動し、また、電子線源2はTFT基板10に照射する電子線をXY方向に振ることで、電子線の照射位置を走査する。走査位置が検出位置となる。なお、上記したTFTアレイ検査装置の構成は一例であり、この構成に限られるものではない。   The scanning control unit 9 controls the stage 7 and the electron beam source 2 in order to scan the inspection position of the TFT array on the TFT substrate 10. The stage 7 moves the TFT substrate 10 to be placed in the XY direction, and the electron beam source 2 scans the irradiation position of the electron beam by shaking the electron beam irradiating the TFT substrate 10 in the XY direction. The scanning position becomes the detection position. The above-described configuration of the TFT array inspection apparatus is an example, and is not limited to this configuration.

次に、TFT基板のTFTアレイに対して電圧を印加し、電子線照射により得られる二次電子を検出することによって、隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する検査方法について、図2〜図4を用いて説明する。   Next, an inspection method for detecting a short-circuit defect between adjacent pixel electrodes by applying a voltage to the TFT array of the TFT substrate and detecting secondary electrons obtained by electron beam irradiation will be described with reference to FIGS. 4 will be described.

本発明のTFTアレイ検査は、TFTアレイのソースラインを挟んで隣接する画素電極列に異なる電圧を印加する駆動パターンを用い、この駆動パターンによって得られる画素電極の電位分布に基づいて行う。   The TFT array inspection of the present invention is performed based on the potential distribution of the pixel electrode obtained by using a driving pattern in which different voltages are applied to adjacent pixel electrode rows across the source line of the TFT array.

駆動パターンは隣接する画素電極列の一方の画素電極列のみに負電圧を印加する検査信号を有するものであり、この負電圧の印加によって、隣接する画素電極列の他方の画素電極列において短絡欠陥する画素電極を負電位側に強制的にオフセットさせることによって、隣接欠陥を有する画素電極の電位を負電位側に大きく偏らせて、隣接欠陥を有する画素電極の電位と正常な画素電極の電位との電位差を大きくし、画素電極の電位差による画素電極の短絡欠陥の検出を容易なものとする。   The drive pattern has an inspection signal for applying a negative voltage only to one pixel electrode row of the adjacent pixel electrode rows, and the application of this negative voltage causes a short circuit defect in the other pixel electrode row. By forcibly offset the pixel electrode to be negative potential side, the potential of the pixel electrode having the adjacent defect is largely biased to the negative potential side, and the potential of the pixel electrode having the adjacent defect and the potential of the normal pixel electrode are The potential difference between the pixel electrode and the pixel electrode is made large so that the pixel electrode short-circuit defect can be easily detected.

従来の駆動パターンでは、短絡する画素電極へのチャージ速度の差に基づいて、隣接欠陥を有する画素電極の電位と正常な画素電極の電位との間に電位差を形成するため、電位差を大きくすることが難しかったが、本発明による駆動パターンを用いることによって、短絡欠陥する画素電極を負電位側に強制的にオフセットさせるため、隣接欠陥を有する画素電極の電位を負電位側に大きく偏らせることができるため、画素電極の電位差による画素電極の短絡欠陥の検出を容易とすることができる。   In the conventional driving pattern, a potential difference is formed between a potential of a pixel electrode having an adjacent defect and a potential of a normal pixel electrode based on a difference in charge rate to the pixel electrode to be short-circuited, and thus the potential difference is increased. However, by using the drive pattern according to the present invention, the pixel electrode having a short-circuit defect is forcibly offset to the negative potential side, so that the potential of the pixel electrode having an adjacent defect can be largely biased to the negative potential side. Therefore, it is possible to easily detect the short-circuit defect of the pixel electrode due to the potential difference of the pixel electrode.

図2は、本発明のTFTアレイ検査に用いる検査信号による駆動パターンの一例を説明するための信号図である。   FIG. 2 is a signal diagram for explaining an example of a drive pattern by an inspection signal used for the TFT array inspection of the present invention.

図2(a)のソース信号Soは、図6中のTFT11oo,11oeを介して画素電極12oo,12eoに対して「+10V」を印加し、図2(b)のソース信号Seは、図6中のTFT11oe,11eeを介して画素電極12oe,12eeに対して「-10V」を印加する。電圧印加は、図2中の第1の期間T1と第2の期間T2によって行う。第1の期間T1では画素電極に正側の電圧を印加し、第2の期間T2は画素電極に負側の電圧を印加する。第1の期間T1の電圧印加は、ゲート信号によってゲートをオン状態とすることによって行う。第2の期間T2の電圧印加は、ゲートをオフとした状態において、一方の画素電極に印加するソース電圧を他方の画素電極に印加するソース電圧よりも低い負電圧(「-20V」)とすることによって、一方の画素電極にのみを負電位側に強制的にオフセットし、これによって、隣接欠陥の画素電極と正常画素電極との電位差を大きくして検出を容易とする。   The source signal So in FIG. 2A applies “+10 V” to the pixel electrodes 12oo and 12eo via the TFTs 11oo and 11oe in FIG. 6, and the source signal Se in FIG. “−10 V” is applied to the pixel electrodes 12oe and 12ee through the TFTs 11oe and 11ee. The voltage application is performed in the first period T1 and the second period T2 in FIG. In the first period T1, a positive voltage is applied to the pixel electrode, and in the second period T2, a negative voltage is applied to the pixel electrode. The voltage application in the first period T1 is performed by turning on the gate by a gate signal. The voltage application in the second period T2 is such that the source voltage applied to one pixel electrode is a negative voltage (“−20 V”) lower than the source voltage applied to the other pixel electrode in a state where the gate is turned off. As a result, only one of the pixel electrodes is forcibly offset to the negative potential side, thereby increasing the potential difference between the adjacent defective pixel electrode and the normal pixel electrode to facilitate detection.

隣接する画素電極には、上記の駆動パターンの検査信号において、前記したSoとSeとの関係を入れ替えて、区間SAと区間SBとで交互に印加する。   The adjacent pixel electrodes are alternately applied in the section SA and the section SB by exchanging the relationship between So and Se in the inspection signal of the above drive pattern.

図2(a),(b)において破線で示す信号は各画素電極の電圧を示している。各画素電極の電圧検出は、ゲート信号Gに負電圧(図7では-15V)を印加してゲートをオフとする期間内に設定した計測期間において行う。   Signals indicated by broken lines in FIGS. 2A and 2B indicate the voltage of each pixel electrode. The voltage detection of each pixel electrode is performed during a measurement period set within a period in which a negative voltage (-15 V in FIG. 7) is applied to the gate signal G and the gate is turned off.

隣接欠陥が無い場合には、ゲートがオンとなる第1の期間T1(図2(d))において、ソースラインを挟んで隣接する画素電極の内の、他方の画素電極には正の"+電圧"(図2(a),(b)の例では「+10V」)が印加され、一方の画素電極には負の"−電圧"(図2(a),(b)の例では「-10V」)が印加される。 When there is no adjacent defect, in the first period T1 during which the gate is turned on (FIG. 2D), a positive “+” is applied to the other pixel electrode among the adjacent pixel electrodes across the source line. Voltage "(" + 10V "in the examples of FIGS. 2A and 2B) is applied, and a negative" -voltage "(in the examples of FIGS. 2A and 2B) is applied to one pixel electrode. -10V ") is applied.

第2の期間T2では、ゲートをオフとした状態において、一方の画素電極に印加するソース電圧を他方の画素電極に印加するソース電圧よりも低い負電圧とする。この第2の期間T2では、ソースラインを挟んで隣接する画素電極の内で、正の"+電圧"が印加された画素電極はゲートがオフ状態であるため正の電位を保持する。一方、一方の画素電極はゲート電圧よりも低い負の第2の電圧(図2(a),(b)の例では「-20V」)が印加され、この第2の電圧によって画素電極にドレイン電流が流れて低い負電位となる。 In the second period T2, with the gate turned off, the source voltage applied to one pixel electrode is set to a negative voltage lower than the source voltage applied to the other pixel electrode. In the second period T2, among the pixel electrodes adjacent to each other with the source line interposed therebetween, the pixel electrode to which a positive “+ voltage” is applied holds a positive potential because the gate is off. On the other hand, a negative second voltage lower than the gate voltage (“−20 V” in the examples of FIGS. 2A and 2B) is applied to one pixel electrode, and the drain voltage is applied to the pixel electrode by this second voltage. Current flows and becomes a low negative potential.

隣接欠陥が有る場合には、第1の期間T1では、従来の場合と同様に、他方の画素電極には"+電圧"(図2(a)の例では「+10V」)が印加され、一方の画素電極には“−電”(図2(b)の例では「-10V」)が印加され、ソースラインを挟んで隣接する画素電極は短絡しているために、両画素電極の電位はTFTのI−V特性によるチャージ速度の差によって、負電位Vas、Vbsにチャージされる。 When there is an adjacent defect, in the first period T1, as in the conventional case, “+ voltage” (“+10 V” in the example of FIG. 2A) is applied to the other pixel electrode, Since “−electricity” (“−10 V” in the example of FIG. 2B) is applied to one pixel electrode and adjacent pixel electrodes across the source line are short-circuited, the potentials of both pixel electrodes Are charged to the negative potentials Vas and Vbs due to the difference in charge speed due to the IV characteristics of the TFT.

これに対して、第2の期間T2では、他方の画素電極は正の電位に保持され、一方の画素電極にはゲート電圧よりも低い負の第2の電圧(図2(a),(b)の例では「-20V」)が印加されて低い負電位となる(図2(c)中の負電位VAs、VBs)。 On the other hand, in the second period T2, the other pixel electrode is held at a positive potential, and one pixel electrode has a negative second voltage lower than the gate voltage (FIGS. 2A and 2B). In the example of FIG. 2, “−20 V”) is applied to obtain a low negative potential (negative potentials VAs and VBs in FIG. 2C).

欠陥判定は、上記した駆動パターンを入れ替えて得られる2つの画素電極の電位分布について、同じ画素電極の電圧を加算して画素電極の電位分布を求め、この電位分布に基づいて行うことができる。図3は画素電極の電位分布を説明するための図であり、図3(a)は隣接欠陥が無い場合の例を示し、図3(b)は隣接欠陥がある場合の例を示している。   The defect determination can be performed based on the potential distribution of the two pixel electrodes obtained by switching the drive patterns described above to obtain the potential distribution of the pixel electrodes by adding the voltages of the same pixel electrodes. 3A and 3B are diagrams for explaining the potential distribution of the pixel electrode. FIG. 3A shows an example when there is no adjacent defect, and FIG. 3B shows an example when there is an adjacent defect. .

駆動パターンは、ソースラインを挟んで隣接する画素電極に印加される電圧は逆符号で絶対値が等しい関係にあると共に、時系列で逆の関係に入れ替えるため、時系列で隣り合う2つの計測期間で検出される電位分布は、符号が逆で絶対値が等しい電位の関係となる。   In the driving pattern, the voltages applied to the pixel electrodes adjacent to each other across the source line have the opposite sign and the absolute value are equal, and the two patterns are adjacent to each other in the time series in order to reverse the relation in the time series. The potential distribution detected in (1) has a relationship of potentials having opposite signs and equal absolute values.

隣接欠陥が無い場合には、図3(a)中の電位分布A(ソースラインSloに対応する電位VAoの“+10V”の分布、およびソースラインSleに対応する電位VAeの“-20V”分布)と、電位分布B(ソースラインSloに対応する電位VBoの“-20V”分布、およびソースラインSleに対応する電位VBeの“+10V”分布)とを加算すると、何れの画素電極も“-5V”となる。   When there is no adjacent defect, the potential distribution A ("+ 10V" distribution of the potential VAo corresponding to the source line Slo and "-20V" distribution of the potential VAe corresponding to the source line Sle in FIG. ) And the potential distribution B (the “−20 V” distribution of the potential VBo corresponding to the source line Slo and the “+10 V” distribution of the potential VBe corresponding to the source line Sle) are added to each pixel electrode. 5V ”.

他方、隣接欠陥がある場合には、ソースラインを挟んで隣接する画素電極が短絡しているため、短絡している画素電極の電位は同電位となり、隣接欠陥が無い画素電極の電位とは異なる電位となる。第2の期間T2内に設定した計測期間では、電位VAsおよび電位VBsは、第2の電圧(図2の例では「-20V」)が印加されるため、図3(b)中の隣接欠陥の画素電極の電位は“-20V”となる。   On the other hand, when there is an adjacent defect, the pixel electrodes adjacent to each other across the source line are short-circuited. Therefore, the potential of the shorted pixel electrode is the same, and is different from the potential of the pixel electrode without the adjacent defect. It becomes a potential. In the measurement period set in the second period T2, the potential VAs and the potential VBs are applied with the second voltage ("-20V" in the example of FIG. 2), so the adjacent defect in FIG. The potential of the pixel electrode is “-20V”.

そのため、図3(b)中の電位分布Aと電位分布Bとを加算すると、隣接欠陥がある画素電極の電位VAs、VBsは“零電位”以外の所定の電位“-20V”となる。隣接欠陥が無い画素電極の電位は“-5V”となる。これによって、画素電極の電位分布は、隣接欠陥がある画素電極の電位と隣接欠陥が無い画素電極の電位との電位差を大きくすることができる。   Therefore, when the potential distribution A and the potential distribution B in FIG. 3B are added, the potentials VAs and VBs of the pixel electrodes having adjacent defects become a predetermined potential “−20 V” other than “zero potential”. The potential of the pixel electrode without adjacent defects is “−5V”. Thus, the potential distribution of the pixel electrode can increase the potential difference between the potential of the pixel electrode having an adjacent defect and the potential of the pixel electrode having no adjacent defect.

図4は、本発明のTFTアレイ検査の検査手順を説明するためのフローチャートである。区間SAにおいて、電位分布Aを形成する駆動パターンの検査信号を印加して(S1)、計測期間内で各画素電極の電位を計測し(S2)、区間SBにおいて、電位分布Bを形成する駆動パターンの検査信号を印加して(S3)、計測期間内で各画素電極の電位を計測する(S4)。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the inspection procedure of the TFT array inspection of the present invention. In the section SA, an inspection signal of a drive pattern that forms the potential distribution A is applied (S1), the potential of each pixel electrode is measured within the measurement period (S2), and the drive for forming the potential distribution B is performed in the section SB. A pattern inspection signal is applied (S3), and the potential of each pixel electrode is measured within the measurement period (S4).

S2で求めた電位分布AとS4で求めた電位分布Bとに基づいて、各画素電極について電位を加算し(S5)、加算して得られた画素電極の電位に基づいて欠陥判定を行う(S6)。   Based on the potential distribution A obtained in S2 and the potential distribution B obtained in S4, the potential is added to each pixel electrode (S5), and defect determination is performed based on the potential of the pixel electrode obtained by the addition (S5). S6).

図5は、欠陥検出部6の構成例を説明するためのブロック図である。図5(a)は欠陥検出の信号処理をデジタル処理で行う場合を示し、図5(b)は欠陥検出の信号処理をアナログ処理で行う場合を示している。   FIG. 5 is a block diagram for explaining a configuration example of the defect detection unit 6. FIG. 5A shows a case where signal processing for defect detection is performed by digital processing, and FIG. 5B shows a case where signal processing for defect detection is performed by analog processing.

図5(a)に示す欠陥検出部6の構成は、検出電位をアナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換回路6Aと、区間SAとSBの電位を各画素電極について一次的に記憶する記憶回路6Bと、記憶回路6Bに記憶した区間SAの電位と区間SBの電位との平均値を算出する平均値算出回路6Cと、平均値算出回路6Cで算出した電位を閾値と比較して、欠陥の有無を判定する比較回路6Dとを備える。図3(b)に示した電位分布例では、閾値として-5Vと-20Vとの間に電圧値を設定する。   The configuration of the defect detection unit 6 shown in FIG. 5A is an A / D conversion circuit 6A that converts a detection potential from an analog signal to a digital signal, and temporarily stores the potentials of the sections SA and SB for each pixel electrode. A storage circuit 6B, an average value calculation circuit 6C that calculates an average value of the potential of the section SA and the potential of the section SB stored in the storage circuit 6B, and the potential calculated by the average value calculation circuit 6C is compared with a threshold value; And a comparison circuit 6D for determining the presence or absence of a defect. In the potential distribution example shown in FIG. 3B, a voltage value is set between −5V and −20V as the threshold value.

図5(b)に示す欠陥検出部6の構成は、区間SAと区間SBの電位を各画素電極について加算する加算回路6aと、加算回路6aで算出した電位を閾値と比較して、欠陥の有無を判定する比較回路6bとを備える。図3(b)に示した電位分布例では、閾値として-5Vと-20Vとの間に電圧値を設定する。加算回路6aは、例えば、オペアンプによる積分回路を用いて構成することができる。   The configuration of the defect detection unit 6 shown in FIG. 5B includes an addition circuit 6a that adds the potentials of the sections SA and SB for each pixel electrode, and compares the potential calculated by the addition circuit 6a with a threshold value. And a comparison circuit 6b for determining presence or absence. In the potential distribution example shown in FIG. 3B, a voltage value is set between −5V and −20V as the threshold value. The adder circuit 6a can be configured using, for example, an integrating circuit using an operational amplifier.

なお、上記説明では、Cs on Com型TFTアレイを例としているが、Cs on Gate型TFTアレイの場合についても同様とすることができる。   In the above description, a Cs on Com TFT array is taken as an example, but the same can be applied to a Cs on Gate TFT array.

本発明は、液晶製造装置におけるTFTアレイ検査工程の他、有機ELや種々の半導体基板が備えるTFTアレイの欠陥検査に適用することができる。   The present invention can be applied not only to a TFT array inspection process in a liquid crystal manufacturing apparatus but also to a defect inspection of a TFT array provided in an organic EL or various semiconductor substrates.

本発明のTFTアレイ検査装置の概略図である。It is the schematic of the TFT array test | inspection apparatus of this invention. 本発明のTFTアレイ検査に用いる検査信号による駆動パターンの一例を説明するための信号図である。It is a signal diagram for demonstrating an example of the drive pattern by the test | inspection signal used for the TFT array test | inspection of this invention. 本発明の画素電極の電位分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric potential distribution of the pixel electrode of this invention. 本発明のTFTアレイ検査の検査手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the test | inspection procedure of the TFT array test | inspection of this invention. 本発明の欠陥検出部の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the defect detection part of this invention. 横方向の隣接欠陥を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the adjacent defect of a horizontal direction. 短絡欠陥(横PP)に生じる隣接欠陥を検査する駆動パターンの一例を説明するための信号図である。It is a signal diagram for demonstrating an example of the drive pattern which test | inspects the adjacent defect which arises in a short circuit defect (lateral PP). 駆動パターンによって形成される画素電極の電位分布を示す図である。It is a figure which shows the electric potential distribution of the pixel electrode formed with a drive pattern. 隣接する画素電極が短絡しているときの電位形成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating electric potential formation when the adjacent pixel electrode is short-circuited.

符号の説明Explanation of symbols

1…アレイ検査装置、2…電子線源、3…二次電子検出器、4…検査信号生成部、5…信号処理部、6…欠陥検出部、6A…変換回路、6B…記憶回路、6C…平均値算出回路、6D…比較回路、6a…加算回路、6b…比較回路、7…ステージ、8…プローバ、9…走査制御部、10…基板、12oe,12ee,12oo,12eo…画素電極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Array inspection apparatus, 2 ... Electron beam source, 3 ... Secondary electron detector, 4 ... Inspection signal generation part, 5 ... Signal processing part, 6 ... Defect detection part, 6A ... Conversion circuit, 6B ... Memory circuit, 6C ... average value calculation circuit, 6D ... comparison circuit, 6a ... addition circuit, 6b ... comparison circuit, 7 ... stage, 8 ... prober, 9 ... scanning control unit, 10 ... substrate, 12oe, 12ee, 12oo, 12eo ... pixel electrode.

Claims (2)

TFT基板のTFTアレイに対して電圧を印加し、電子線照射により得られる二次電子を検出することによって得られる各画素電極の電位の分布に基づいてTFTアレイの欠陥を検査するTFT基板の検査方法において、
TFTアレイのソースラインを挟んで隣接する画素電極列に異なる電圧を印加する駆動パターンを用い、当該駆動パターンによって得られる画素電極の電位の分布によって、前記隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する検査方法であり、
前記駆動パターンは、ソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して、他方の画素電極列に正電圧を印加し一方の画素電極列に第1の負電圧を印加する第1の期間と、一方の画素電極列のみに第1の負電圧よりも負側の第2の負電圧を印加する第2の期間の2つの期間を時系列に有し、
前記画素電極列に印加する電圧はTFTアレイのソースラインの電圧であり、
前記第1の期間において、TFTアレイのゲートラインに正電圧を印加することによってTFTをオンとして前記ソースラインに電圧を印加し、
前記第2の期間において、ゲート電圧よりも低い負の第2の負電圧を印加し、当該第2の負電圧により一方の画素電極にドレイン電流を流して低い負電位とする検査信号を有し、当該駆動パターンの検査信号をソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して極性を入れ替えて交互に印加し、第2の負電圧の印加によって、隣接する画素電極列の他方の画素電極列において短絡欠陥する画素電極を第2の負電位側に強制的にオフセットさせ、
前記第2の期間で取得される各画素電極の電位の分布を画素電極毎に加算し、
加算した電位の分布において、短絡欠陥した隣接する画素電極の電位を正常な画素電極の電位よりも負電位側に偏らせ、正常状態における電位と比較することによってソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出することを特徴とするTFT基板の検査方法。
Inspection of TFT substrate that inspects TFT array for defects based on potential distribution of each pixel electrode obtained by applying voltage to TFT array of TFT substrate and detecting secondary electrons obtained by electron beam irradiation In the method
A drive pattern in which different voltages are applied to adjacent pixel electrode columns across the source line of the TFT array is used, and a short-circuit defect between the adjacent pixel electrodes is detected based on the potential distribution of the pixel electrode obtained by the drive pattern. Inspection method,
The driving pattern includes a first period in which a positive voltage is applied to the other pixel electrode column and a first negative voltage is applied to the one pixel electrode column, with respect to the adjacent pixel electrode columns along the source line; Two periods of a second period in which a second negative voltage that is more negative than the first negative voltage is applied to only one pixel electrode column in time series,
The voltage applied to the pixel electrode row is the voltage of the source line of the TFT array,
In the first period, applying a positive voltage to the gate line of the TFT array to turn on the TFT and applying a voltage to the source line;
An inspection signal for applying a negative second negative voltage lower than the gate voltage in the second period and causing a drain current to flow to one of the pixel electrodes by the second negative voltage to obtain a low negative potential; The inspection signal of the drive pattern is alternately applied to the pixel electrode columns adjacent to each other along the source line by changing the polarity, and the other pixel electrode column of the adjacent pixel electrode columns is applied by applying the second negative voltage. Forcibly offset the pixel electrode having a short-circuit defect to the second negative potential side,
Adding the potential distribution of each pixel electrode acquired in the second period for each pixel electrode;
In the distribution of the summed potential, biased to a negative potential than the potential of the normal pixel electrode potential of the adjacent pixel electrodes short defect, the pixel electrodes adjacent to each other across the source lines by comparing the potential in a normal state A method for inspecting a TFT substrate, characterized by detecting a short-circuit defect therebetween.
TFT基板のTFTアレイに対して電圧を印加し、当該電圧印加による電圧状態を電子線照射により得られる二次電子を検出することによって得られる各画素電極の電位の分布に基づいてTFTアレイの欠陥を検査するTFT基板の検査装置であって、
TFT基板に電子線を照射する電子線源と、
TFT基板から放出される二次電子を検出する検出器と、
TFT基板のTFTアレイに検査信号を生成し印加する検査信号生成部と、
前記検出器の検出信号に基づいて前記駆動パターンによって得られる画素電極の電位の分布によって、前記隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出する欠陥検出部とを備え、
前記検査信号生成部は、
TFTアレイのソースラインを挟んで隣接する画素電極列に異なる電圧を印加する駆動パターンの検査信号を生成し、前記駆動パターンの検査信号をソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して極性を入れ替えて交互に印加し、
前記駆動パターンは、ソースラインに沿って隣接する画素電極列に対して、他方の画素電極列に正電圧を印加し一方の画素電極列に第1の負電圧を印加する第1の期間と、前記一方の画素電極列のみに前記第1の負電圧よりも負側の第2負電圧を印加する第2の期間の2つの期間を時系列に有し、
前記画素電極列に印加する電圧はTFTアレイのソースラインの電圧であり、
前記第1の期間において、TFTアレイのゲートラインに正電圧を印加することによってTFTをオンとして前記ソースラインに電圧を印加し、
前記第2の期間において、ゲート電圧よりも低い負の第2の負電圧を印加し、当該第2の負電圧により一方の画素電極にドレイン電流を流して低い負電位とすることによって、前記隣接する画素電極列の一方の画素電極列のみに第2の負電圧を印加し、当該第2の負電圧の印加によって、隣接する画素電極列の他方の画素電極列において短絡欠陥する画素電極を第2の負電位側に強制的にオフセットさせ、
前記欠陥検出部は、前記第2の期間で取得される各画素電極の電位の分布を画素電極毎に加算し、加算した電位の分布において、短絡欠陥した隣接する画素電極の電位を正常な画素電極の電位よりも負電位側に偏らせ、正常状態における電位と比較することによってソースラインを挟んで隣接する画素電極間の短絡欠陥を検出することを特徴とする、TFT基板の検査装置。
Defects in the TFT array based on the potential distribution of each pixel electrode obtained by applying a voltage to the TFT array on the TFT substrate and detecting the secondary electrons obtained by electron beam irradiation as a result of the voltage application A TFT substrate inspection apparatus for inspecting
An electron beam source for irradiating the TFT substrate with an electron beam;
A detector for detecting secondary electrons emitted from the TFT substrate;
An inspection signal generator for generating and applying an inspection signal to the TFT array on the TFT substrate;
A defect detection unit that detects a short-circuit defect between the adjacent pixel electrodes according to a distribution of potentials of the pixel electrodes obtained by the drive pattern based on a detection signal of the detector;
The inspection signal generator is
Generating a test signal of the driving pattern for applying different voltages to the pixel electrodes adjacent columns across the source lines of the TFT array, the polarity with respect to the adjacent pixel electrode array test signals of the drive pattern along the source line Apply them alternately
The driving pattern includes a first period in which a positive voltage is applied to the other pixel electrode column and a first negative voltage is applied to the one pixel electrode column, with respect to the adjacent pixel electrode columns along the source line; Two periods of a second period in which a second negative voltage that is more negative than the first negative voltage is applied to only the one pixel electrode column in time series;
The voltage applied to the pixel electrode row is the voltage of the source line of the TFT array,
In the first period, applying a positive voltage to the gate line of the TFT array to turn on the TFT and applying a voltage to the source line;
In the second period, a negative second negative voltage lower than a gate voltage is applied, and a drain current is caused to flow to one pixel electrode by the second negative voltage to obtain a low negative potential. The second negative voltage is applied only to one pixel electrode column of the pixel electrode column to be operated, and the application of the second negative voltage causes the pixel electrode having a short circuit defect in the other pixel electrode column of the adjacent pixel electrode column to Forcibly offset to the negative potential side of 2,
The defect detection unit adds the potential distribution of each pixel electrode acquired in the second period for each pixel electrode, and in the added potential distribution , the potential of an adjacent pixel electrode having a short-circuit defect is a normal pixel. than the potential of the electrode was biased to the negative potential side, and detecting a short circuit defect between the pixel electrodes adjacent to each other across the source lines by comparing the potential in a normal state, the inspection device of the TFT substrate.
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